双频四分量扩频信号的恒包络信号生成方法和装置、接收方法和装置制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双频四分量扩频信号的恒包络信号生成方法和装置、接收方法和装置
本申请涉及卫星导航领域，更具体地，本申请涉及双频四分量扩频信号的恒包络信号生成方法和装置、接收方法和装置。
技术介绍
随着全球导航卫星系统(GNSS)的持续建设，导航服务需求在不断扩展。各卫星导航系统在同一频段上播发的信号数量越来越多，使得原本有限的卫星导航频谱变得愈加拥挤。随着同一系统在同一频段内播发信号数量的增加，卫星载荷的复杂度不断提高。对于一些特定的系统建设要求以及应用需求，希望将两个不同频点上的信号进行复用。例如系统更新换代期间对信号中心频点调整的平稳过渡，或是两个相隔很近的频点搭载多组内容互为补充的服务信息等等。而同时，在卫星发射功率受限的情况下，为了在接收端维持足够的接收功率，希望星上的高功率发射机具有尽可能高的功率效率。这就要求卫星上的高功率放大器(HPA)工作在非线性饱和区。但当HPA在饱和点附近时，如果输入信号不具有恒定的包络，那么输出分量会产生幅度调制和幅相转换等畸变，造成发射信号的幅相失真，对接收端的性能造成很大的影响。因此需要保证合成信号的恒包络特性。一个代表性的实际应用案例便是欧洲伽利略(Galileo)系统在E5频段的信号所采用的恒包络AltBOC调制技术(美国专利US2006/0038716A1)。这种技术将两个相隔30.69MHz的频点(E5a：1176.45MHz、E5b：1207.14MHz)上分别调制的两组BPSK-R(10)信号复用成一个中心频点在1191.795MHz上的复合8PSK信号。这种技术所带来的好处首先是节约了卫星载荷上的发射机个数，其次构造...
【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.23 CN 20121048461381.双频四分量扩频信号的恒包络复用信号生成方法，将四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)分别调制在两个频点f1和f2以实现在射频载波频率fP＝(f1+f2)/2上生成恒包络复用信号，其中，s1(t)和s2(t)调制在f1上且载波相位彼此正交，s3(t)和s4(t)调制在f2上且载波相位彼此正交，f1＞f2，其中，所述方法包括：确定将在恒包络复用信号中为四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)分配的功率比；存储附加相位查找表，所述附加相位查找表包括恒包络复用信号的同相基带分量I(t)和正交基带分量Q(t)的附加相位，其中，根据所确定的四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)的功率比，将一个基带扩频信号子载波周期Ts划分为多个时间段，确定在所述多个时间段的每一个时间段中、所述恒包络复用信号中的四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)的16种取值组合状态中的每一种状态所对应的附加相位θ，以设置所述附加相位查找表；根据当前时刻所处的基带扩频信号子载波周期中相应的时间段，以及所述四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)取值组合状态，查询所述附加相位查找表，获得当前时刻所处的时间段的附加相位θ；根据所获得的附加相位θ，生成所述恒包络复用信号的同相基带分量I(t)和正交基带分量Q(t)，并生成具有恒包络的复用信号SRF(t),其中SRF(t)＝I(t)cos(2πfPt)-Q(t)sin(2πfPt)，I(t)＝Acos(θ)，Q(t)＝Asin(θ)，fP＝(f1+f2)/2，Ts＝1/fs，fs＝(f1-f2)/2，其中，A表示恒包络复用信号SRF(t)的幅度。2.如权利要求1所述的方法，其中，通过以下方法实现附加相位查找表的设置：获得预设同相基带分量和预设正交基带分量其中，sgn是符号函数1其中，c1，c2，c3，c4表示四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)的相对功率，即四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)所分配的功率比为c1:c2:c3:c4，atan2是四象限反正切函数所述附加相位查找表中所设置的附加相位θ的取值为3.如权利要求2所述的方法，其中，所述根据所确定的四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)的功率比，将一个基带扩频信号子载波周期Ts划分为多个时间段的步骤包括：根据所确定的四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)的功率比，对于四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)的每一种取值组合状态，计算在一个基带扩频信号子载波周期Ts内的附加相位的取值；以及确定在所述基带扩频信号子载波周期Ts内所述附加相位θ反转的时间点，根据所述附加相位θ反转的时间点将一个基带扩频信号子载波周期Ts划分为多个时间段。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)之间的功率比为1:3:1:3，所述一个基带扩频信号子载波周期Ts被等间隔划分为12个时间段，所述附加相位查找表为表1或者表2的任一形式：表1表2其中，VSi,i＝1,2,3…,16表示四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)的16种取值组合状态；PK,K＝1,2,3…,12表示附加相位θ的取值，其中P1为[0,2π]中的任意角度。5.双频四分量扩频信号的恒包络复用信号生成装置，将四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)分别调制在两个频点f1和f2以实现在射频载波频率fP＝(f1+f2)/2上生成恒包络复用信号，其中，s1(t)和s2(t)调制在f1上且载波相位彼此正交，s3(t)和s4(t)调制在f2上且载波相位彼此正交，f1＞f2，其中，所述装置包括：附加相位查找表存储模块，存储附加相位查找表，所述附加相位查找表包括恒包络复用信号的同相基带分量I(t)和正交基带分量Q(t)的附加相位，其中，根据所确定的四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)的功率比，将一个基带扩频信号子载波周期Ts划分为多个时间段，确定在所述多个时间段的每一个时间段中、所述恒包络复用信号中的四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)的16种取值组合状态中的每一种状态所对应的附加相位θ，以设置所述附加相位查找表；查询模块，根据当前时刻所处的基带扩频信号子载波周期中相应的时间段，以及所述四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)取值组合状态，查询所述附加相位查找表，获得当前时刻所处的时间段的附加相位θ；生成模块，根据所获得的附加相位θ，生成所述恒包络复用信号的同相基带分量I(t)和正交基带分量Q(t)，并生成具有恒包络的复用信号SRF(t),其中SRF(t)＝I(t)cos(2πfPt)-Q(t)sin(2πfPt)，I(t)＝Acos(θ)，Q(t)＝Asin(θ)，fP＝(f1+f2)/2，Ts＝1/fs，fs＝(f1-f2)/2，其中，A表示恒包络复用信号SRF(t)的幅度。6.如权利要求5所述的装置，其中，所述四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)之间的功率比为1:3:1:3，所述一个基带扩频信号子载波周期Ts被等间隔划分为12个时间段，所述附加相位查找表存储模块存储的附加相位查找表为表1或者表2的任一形式：表1表2其中，VSi,i＝1,2,3…,16表示四个基带扩频信号s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t)的16种取值组合状态；PK,K＝1,2,3…,12表示附加相位θ的取值，其中P1为[0,2π]中的任意角度。7.一种恒包络复用信号接收装置，接收由如前述任一权利要求中所述的双频四分量扩频信号的恒包络复用信号生成方法或双频四分量扩频信号的恒包络复用信号生成装置所生成的恒包络复用信号。8.一种接收由如前述任一权利要求中所述的恒包络复用信号、或者双频四分量扩频信号的恒包络复用信号生成方法或双频四分量扩频信号的恒包络复用信号生成装置所生成的恒包络复用信号的信号接收装置，包括：接收单元，接收所述恒包络复用信号；解调单元，解调所接收到的恒包络复用信号中调制于频点f1的信号分量，并解调所述接收到的调制于频点f2的信号分量；以及处理单元，根据所述解调单元所解调的调制于频点f1的信号分量获得基带扩频信号s1(t)和s2(t)，以及所解调的调制于频点f2的信号分量获得基带扩频信号s3(t)和s4(t)。9.一种接收由如前述任一权利要求中所述的恒包络复用信号、或者双频四分量扩频信...
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